如何制作基于arduino的微型CNC繪圖儀機(jī)器

您好，在這篇文章中的朋友們，我們將看到如何使用舊的廢舊DVD驅(qū)動(dòng)器，arduino和L293D電機(jī)護(hù)罩制造微型CNC繪圖儀機(jī)器。

實(shí)際上，我過(guò)去曾經(jīng)建造過(guò)一些arduino微型CNC繪圖儀或繪圖機(jī)。

但是這些項(xiàng)目的文檔尚不完善，不清楚，因此我提出了許多要求，以深入了解如何制作基于arduino的微型CNC繪圖儀機(jī)器的詳細(xì)信息。

因此，在這篇文章中，我將涵蓋所有方面，例如硬件組裝，arduino的代碼，GUI的處理，G代碼的生成等。

因此，在繼續(xù)之前，讓我向您簡(jiǎn)要介紹什么是CNC繪圖儀機(jī)器。

總覽

CNC繪圖機(jī)基本上是2.5軸CNC機(jī)器，它在X和Y軸上都有兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，在Z軸上有一個(gè)伺服電機(jī)。在Y軸上連接了一支筆，在Z軸上用于上下翻頁(yè)。
顧名思義，繪圖儀機(jī)器可以根據(jù)給定的指示進(jìn)行明顯的繪圖或繪圖。

為了給出指令以加工什么，需要繪制一種稱為G代碼的特殊類型的代碼。
圖像將在特殊類型的軟件的幫助下轉(zhuǎn)換為G代碼。

之后，此G代碼將發(fā)送至控制器，并且控制器命令電動(dòng)機(jī)如何移動(dòng)。
結(jié)果機(jī)器將在紙上繪制圖像。

現(xiàn)在讓我們來(lái)看看如何構(gòu)建這樣的機(jī)器。從材料清單開(kāi)始

物料清單

軟件清單

請(qǐng)從上面的鏈接下載軟件，然后將其安裝在PC上。這是所有的文件打包

代碼和庫(kù)

必須在arduino上上傳“ CNC CODE FOR ARDUINO”。需要在處理軟件中打開(kāi)“ GCTRL”,“ AFMOTOR”庫(kù)需要在arduino IDE中添加.
所有這些功能嗎？我們會(huì)在以下步驟中看到。

機(jī)器組裝

步驟1

要使基于Arduino的迷你CNC繪圖儀機(jī)器顯然需要兩個(gè)報(bào)廢DVD驅(qū)動(dòng)器。
我從不到1美元的價(jià)格從本地計(jì)算機(jī)維修店購(gòu)買了該驅(qū)動(dòng)器。
我們將使用其步進(jìn)電機(jī)和滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，

在這里請(qǐng)注意，并非所有DVD驅(qū)動(dòng)器都帶有步進(jìn)電機(jī)。如果電動(dòng)機(jī)有4線，則表示它是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。

如果您在DVD驅(qū)動(dòng)器中未找到任何4線制電動(dòng)機(jī)，則使用較少。

步驟2

我借助螺絲刀快速擰開(kāi)了DVD驅(qū)動(dòng)器盒，并通過(guò)施加一些力從DVD驅(qū)動(dòng)器盒中取出了步進(jìn)電機(jī)裝置。

這樣，我有兩個(gè)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器機(jī)制和兩個(gè)空的DVD驅(qū)動(dòng)器盒。

步驟3

取出步進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)后，我在剪刀的幫助下切割了默認(rèn)的電機(jī)連接器條。
然后帶上約40厘米的杜邦4線，將其切成兩段，用于每個(gè)步進(jìn)電機(jī)連接。

然后，我小心地剝?nèi)ル娋€，而不會(huì)損壞電線的銅應(yīng)變。并將其焊接到步進(jìn)電機(jī)的裸露端子上。

步驟4

步驟5

在這里，我使用灰色陰影噴涂漆來(lái)涂裝DVD驅(qū)動(dòng)器的空盒，如果您不想對(duì)其進(jìn)行噴涂，則此步驟不是必須的。

然后，我用一塊20 x 20 mm的鋁角制成X軸和Y軸的支架。

我在鋁片上鉆了5mm的孔，并將其切成兩片夾，然后再用M5X10螺母和螺栓用該夾固定兩個(gè)軸。

步驟6

現(xiàn)在，我在DVD驅(qū)動(dòng)器盒上標(biāo)記孔，以安排兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)的安裝。

我在鉆孔機(jī)的幫助下仔細(xì)鉆了5mm的孔。

步驟7

在DVD驅(qū)動(dòng)器盒中鉆孔后，我將四個(gè)M4 X 60螺母螺栓固定在步進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)的四個(gè)角上。
現(xiàn)在，我將步進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)放置到位，并用M4螺母固定所有四個(gè)螺栓。

步驟8

這是制造迷你Arduino CNC繪圖儀機(jī)器中最重要的步驟，在這里我們正在制作筆上下機(jī)構(gòu)。
首先，我拿著指南針，小心地取下筆架部分。
然后我使用了一個(gè)可以打開(kāi)頂部和底部的簡(jiǎn)單筆。
首先取出筆芯，并從筆芯頂部切出約2厘米的部分。
現(xiàn)在，我在筆芯的頂部放置了一個(gè)彈簧，可以用其他扳機(jī)筆進(jìn)行打撈。
然后我用一根堅(jiān)固的線將其綁在筆芯的中央，并用強(qiáng)力膠將其固定在筆芯的位置。
現(xiàn)在我在筆身中心上方的上方開(kāi)一個(gè)小孔。

現(xiàn)在，我將筆芯小心地放在筆內(nèi)，并將線從孔中穿過(guò)。
這樣，當(dāng)我拉動(dòng)線筆筆芯向上推時(shí)，當(dāng)我松開(kāi)線筆芯時(shí)，筆尖向下調(diào)撥。
并且由于筆芯頂部附有彈簧，因此可以與紙張保持良好的摩擦。.
現(xiàn)在將筆放在筆架中，并在X軸上用超強(qiáng)力膠將其粘上

我在X軸上安裝了一個(gè)微型伺服器，并用微型伺服電機(jī)的旋鈕將線綁起來(lái)。

步驟9

我在機(jī)器背面鉆了四個(gè)孔，并擰上四個(gè)15mm的墊片，以將arduino UNO安裝在其上。

L293D電機(jī)護(hù)罩安裝在Arduino UNO上。
通過(guò)這種方式，現(xiàn)在可以競(jìng)爭(zhēng)Arduino CNC繪圖儀機(jī)器的裝配，我們將看到接線

布線

我們將Arduino UNO用作CNC機(jī)器的大腦，因?yàn)槲覀冎繡NC機(jī)器中使用了步進(jìn)電機(jī)。

步進(jìn)電機(jī)不易控制，因此這里我們使用L293D電機(jī)罩來(lái)控制我們的步進(jìn)電機(jī)，而一個(gè)伺服電機(jī)用于筆向下運(yùn)動(dòng)。

在開(kāi)始接線之前，我們先要知道步進(jìn)電機(jī)的正確接線。
我們的步進(jìn)電機(jī)有4線，而步進(jìn)電機(jī)有2個(gè)線圈，這意味著一組2線組成一個(gè)線圈。

因此我們需要從一個(gè)線圈中找出哪兩條線，因此在這里我使用萬(wàn)用表保持萬(wàn)用表的連續(xù)性。

我將測(cè)距儀的探頭一個(gè)接一個(gè)地連接到導(dǎo)線上，如果在任意兩根導(dǎo)線之間獲得連續(xù)性（幾歐姆），則意味著兩條導(dǎo)線都屬于單個(gè)線圈，其余兩根屬于其他線圈。

不要忘記卸下該黃色跳線，并按照上圖所示連接步進(jìn)電機(jī)電線。并將伺服電機(jī)也連接到L293D電機(jī)護(hù)罩的伺服1端子上。

您需要電源適配器為機(jī)器供電，可以使用5VDC 1amps電源適配器。這樣，接線就完成了，現(xiàn)在我們可以進(jìn)行arduino代碼上載過(guò)程了。

源代碼

希望您沒(méi)有從上面從上面下載arduino代碼和庫(kù)，不要擔(dān)心，您可以從下面的鏈接下載它。

Arduino代碼：https://secureservercdn.net/198.71.233.106/k8u.855.myftpupload.com/wp-content/uploads/2019/09/cnc-code.zip
AFMotor庫(kù)：https://github.com/adafruit/Adafruit-Motor-Shield-library/archive/master.zip

首先，如果您不知道如何通過(guò)Google Google添加庫(kù)，則需要在arduino IDE中安裝AFMotor庫(kù)。

現(xiàn)在，只需簡(jiǎn)單地上傳代碼，無(wú)需進(jìn)行任何更改

在這里，我正在解釋一些可能對(duì)您有用的代碼的重要部分

以下是伺服上/下值必要時(shí)增加或減少。如果伺服方向相反，請(qǐng)切換punZUp和penZDown值。

以下是更改cnc繪圖儀機(jī)器速度的值，您可以將StepDelay的值從0更改為2，0，表示最大速度，2表示最小速度，最好保持為1。

如果您的繪圖區(qū)域較大，則可以從此處更改Xmax和Ymax值。

arduino Mini CNC繪圖儀mahcine的完整代碼

G代碼生成

要使用CNC繪圖儀進(jìn)行繪圖，我們顯然需要G代碼，G代碼是CNC機(jī)器的語(yǔ)言。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用Inkscape軟件和makerboat G代碼庫(kù)來(lái)生成圖像的G代碼。

首先，首先下載Inkscape 0.48.5版本，然后下載makerboat gcode擴(kuò)展。安裝Inkscape軟件并按照以下說(shuō)明添加擴(kuò)展名。

注意：-如果您在機(jī)器即將啟動(dòng)時(shí)arduino斷開(kāi)連接或重置，請(qǐng)?jiān)趯?dǎo)出G代碼時(shí)取消選中以下選項(xiàng)

注意：-如果您的機(jī)器僅繪制圖形的一半，則可以使用此inkscape（https://secureservercdn.net/198.71.233.106/k8u.855.myftpupload.com/wp-content/uploads/2019/09/cnc-plotter-tamplet.zip）模板下載此模板并在inkscape中打開(kāi)它，并在虛線框中設(shè)置設(shè)計(jì)。

GCTRL

至此，我們的機(jī)器已經(jīng)準(zhǔn)備好在等待命令的情況下繪制任何東西。
我們還生成了G代碼，但是如何將該G代碼發(fā)送到機(jī)器呢？

為此，我們使用GCTRL G代碼發(fā)送方GUI進(jìn)行處理。
我們正在通過(guò)處理和GCTRL的幫助將G代碼流式傳輸?shù)綑C(jī)器，希望您能從上面下載GCTRL（如果不是從這里下載的話）

只需雙擊即可打開(kāi)GCTRL.pde，然后單擊處理窗口右上角可見(jiàn)的播放按鈕，將出現(xiàn)這種類型的窗口

有關(guān)如何使用此GUI的所有詳細(xì)信息都清楚地寫在其中。
通過(guò)按“ p”鍵，您可以從下拉列表中選擇COM端口。
選擇端口后，您可以借助箭頭鍵點(diǎn)動(dòng)X和Y軸。
使用數(shù)字鍵“ 5”和“ 2”上下移動(dòng)筆。
要將G代碼發(fā)送到arduino，請(qǐng)按“ g”鍵，并在瀏覽窗口中選擇G代碼文件，然后選擇填充并按Enter鍵以開(kāi)始繪制圖形。

以此方式競(jìng)爭(zhēng)基于Arduio的微型CNC繪圖儀機(jī)器的過(guò)程，希望我已經(jīng)涵蓋了要點(diǎn)，如果您需要提出任何問(wèn)題，只需在下面的評(píng)論部分中進(jìn)行評(píng)論即可。我會(huì)盡力回答你的。